“机械模型制作”专题二之颖和她的咖啡杯发动机

    咖啡杯发动机(coffee cupengine)，是机械模型中的一种

图中的机械装置，就是咖啡杯发动机。它的下面是一个咖啡杯，如果在杯中灌入热水，随着杯内蒸汽的上升，机械装置中的飞轮（圆形的部分），就会慢慢地开始旋转，并且越来越快，直至咖啡杯中热水转凉才会慢慢地停止转动。它是利用空气的热胀冷缩特性和物体的惯性原理制作而成的，很具有趣味性，制作过程又具有一定挑战性。

而女孩颖却在她父亲的指导下，完成了咖啡杯发动机的制作。

在一些西方发达国家，很多家庭都有会一个“工作室”(workshop)，平时男主人在家搞一些维修、装潢，也会自己动手制作各类模型等，这是一个充满乐趣的地方。颖的父亲Harold Pearson就是个中高手。

颖从6岁开始，就经常跑到他父亲的工作室里，看他在那里忙这忙那，还不时地问问题，后来就开始问她父亲自己能不能用用榔头，或者用用其他工具。父亲为了激发她的乐趣，不时地让她做做帮手，教她一些小技巧。

《模型工程师》杂志封面上的

颖慢慢长大。一天，颖对父亲说：“爸爸，我能自己做样什么东西吗？”“当然可以！”父亲回答。于是Pearson先生在一本名叫《模型工程师》(Model Engineer)的杂志里，找到了“咖啡杯发动机”的图纸，决定让颖来制作这个模型。他考虑到，这个模型相对比较容易，并且有乐趣。

于是，他们开始了，先是买原材料，然后颖动手加工零件，父亲则在旁指导。颖做的第一件事情是，用锯板机锯下几片木头来做模具，这些模具是用来制作某些零件坯料的，比如飞轮等。

在这过程中，颖了解到了不同材料（如金属和非金属）之间的材质差异。完成后，他们把模具送到附近的加工场去浇铸。

接着，颖开始上机床操作了，在父亲指导下，她用四爪卡盘把浇铸好的毛坯夹装在车床上，把外围的粗糙部分切除。然后换成三爪卡盘来切削，没多久两个圆盘加工好了。

  颖在用车床加工圆盘，正在端面切削

随着一个一个零件的完成，颖开始进入装配阶段。她用了一个旧的CD盒子来做活塞，用了各种各样的工具帮助自己修整零件，精心地打磨，不断地调整。终于，一个咖啡杯发动机完成了！（见图）

于是父女俩开始试验效果，放好热水以后，飞轮转起来了！但一分钟后，而不是像杂志上说的至少四分钟，飞轮就慢慢停下来了。

第二天，颖上学以后，Pearson先生把发动机拆开，把全部零件清洗一下，飞轮抛光后再内圈着色，重新安装起来。整个发动机一下子漂亮很多！颖回家后看到了，非常高兴。正如我们中国人的老话：姜还是老的辣！

过了几天，颖把咖啡杯发动机带到学校里展示给她的同学和老师看，她觉得非常有成就感，很兴奋！

看完颖的故事，你是否也想自己做一个有意思的机械模型呢？别急，只要你继续关注这个专题的后续文章，你一定可以像颖那样实现自己的梦想，做出一副精致的国际象盘，一个华丽的座钟甚至是一个能拉人的火车。

 你想做一个像上面杂志中一样漂亮的座钟吗？

 国外的机械模型高手做出了属于自己的火车